Yra keletas tektoninių judėjimų klasifikacijų. Pagal vieną iš jų šiuos judesius galima suskirstyti į du tipus: vertikalius ir horizontalius. Pirmuoju judėjimo tipu įtempiai perduodami kryptimi, artima Žemės spinduliui, antruoju - liestine žemės plutos paviršiui. Labai dažnai šie judesiai yra tarpusavyje susiję arba vienos rūšies judesiai sukelia kitą.

Skirtingais Žemės vystymosi laikotarpiais vertikalių judėjimų kryptis gali būti skirtinga, tačiau susidarantys komponentai yra nukreipti arba žemyn, arba aukštyn. Judesiai, nukreipti žemyn ir vedantys į žemės plutos nusileidimą, vadinami žemyn, arba neigiami; judesiai, nukreipti į viršų ir vedantys į kilimą, yra aukštyn arba teigiami. Žemės plutos nusėdimas reiškia judėjimą pakrantės linija link žemės - nusižengimas, arba jūros artėjimas. Kylant, kai jūra atsitraukia, jie apie tai kalba regresija.

Pagal pasireiškimo vietą tektoniniai judesiai skirstomi į paviršinius, plutos ir giluminius. Taip pat tektoniniai judesiai skirstomi į svyruojamuosius ir dislokacinius.

Svyruojantys tektoniniai judesiai

Virpesiniai, arba epeirogeniniai, tektoniniai judesiai (iš graikų kalbos epeirogenesis – žemynų gimimas) vyrauja vertikalūs, bendri plutos arba gilūs. Jų pasireiškimas nėra lydimas staigių pirminio uolienų atsiradimo pokyčių. Žemės paviršiuje nėra sričių, kuriose nebūtų tokio tektoninio judėjimo. Svyruojančių judesių greitis ir ženklas (kilimas ir nusileidimas) kinta tiek erdvėje, tiek laike. Jų seka pasižymi cikliškumu, kurio intervalai svyruoja nuo daugelio milijonų metų iki kelių šimtmečių.

Neogeno ir kvartero periodų svyruojantys judesiai buvo vadinami naujausias, arba neotektoninis. Neotektoninių judesių amplitudė gali būti gana didelė, pavyzdžiui, Tien Šanio kalnuose ji buvo 12-15 km. Lygumose neotektoninių judesių amplitudė yra daug mažesnė, tačiau net ir čia daugelis reljefo formų – kalvos ir žemumos, vandens baseinų ir upių slėnių padėtis – siejami su neotektonika.

Naujausia tektonika akivaizdi ir šiandien. Šiuolaikinių tektoninių judėjimų greitis matuojamas milimetrais, o rečiau – pirmaisiais centimetrais (kalnuose). Pavyzdžiui, Rusijos lygumoje didžiausias pakilimo greitis – iki 10 mm per metus – nustatytas Donbasui ir į šiaurės rytus nuo Dniepro aukštumos, o didžiausias nuosėdos – iki 11,8 mm per metus – Pečoros žemumoje.

Nuolatinis slūgimas istoriniu laiku būdingas Nyderlandų teritorijai, kur žmonės daugelį amžių kovojo su besiveržiančiais Šiaurės jūros vandenimis kurdami užtvankas. Beveik pusė šios šalies yra okupuota polderiai- dirbamos žemos lygumos, esančios žemiau Šiaurės jūros lygio, stabdomos pylimų.

Dislokaciniai tektoniniai judesiai

KAM dislokaciniai judesiai(iš lat. dislokacijos - poslinkis) apima įvairių krypčių tektoninius judesius, daugiausia intrakrutulius, lydimus tektoninių trikdžių (deformacijų), t.y. pirminio uolienų atsiradimo pokyčių.

Išskiriami šie tektoninių deformacijų tipai (1 pav.):

• didelių įlinkių ir pakilimų deformacijos (sukeliamos radialinių judesių ir išreiškiamos švelniais žemės plutos pakilimais ir įlinkimais, dažniausiai didelio spindulio);
• sulankstytos deformacijos (susidaro dėl horizontalių judesių, kurie nepažeidžia sluoksnių tęstinumo, o tik juos sulenkia; išreiškiami ilgų arba plačių, kartais trumpų, greitai išblunkančių raukšlių pavidalu);
• plyšimo deformacijos (būdingos plyšimų susidarymu žemės plutoje ir atskirų pjūvių judėjimu išilgai plyšių).

Ryžiai. 1. Tektoninių deformacijų rūšys: a-c - uolienos

Uolose, kurios turi tam tikrą plastiškumą, susidaro raukšlės.

Paprasčiausias raukšlių tipas yra antiklininis- išgaubta raukšlė, kurios šerdyje glūdi seniausios uolos - ir sinchronizavimas- įgaubta raukšlė su jauna šerdimi.

Žemės plutoje antiklinai visada virsta sinklinomis, todėl šios klostės visada turi bendrą sparną. Šiame sparne visi sluoksniai yra maždaug vienodai pasvirę į horizontą. Tai monoklininis klosčių galas.

Žemės plutos lūžimas įvyksta, kai uolienos prarado plastiškumą (įgavo standumą) ir sluoksnių dalys susimaišo išilgai lūžio plokštumos. Paslinkus žemyn, susidaro atstatyti, aukštyn - pakilimas, maišant labai mažu pasvirimo kampu į horizontą - žygdarbis Ir stūmimas. Kietose uolienose, praradusiose plastiškumą, tektoniniai judesiai sukuria nenutrūkstamas struktūras, iš kurių paprasčiausios yra arkliai Ir grabenai.

Sulenktos konstrukcijos, praradus jas sudarančių uolienų plastiškumą, gali suplyšti dėl įprastų gedimų (atvirkštinių lūžių). Dėl to žemės plutoje susidaro antiklininės ir sinklininės struktūros. sulaužytos konstrukcijos.

Skirtingai nei svyruojantys judesiai, dislokacijos judesiai nėra visur. Jie būdingi geosinklininėms sritims ir yra menkai atstovaujami arba jų visai nėra platformose.

Geosinklininės zonos ir platformos yra svarbiausios tektoninės struktūros, aiškiai išreikštos šiuolaikiniame reljefe.

Tektoninės struktūros- uolienų atsiradimo modeliai, kurie natūraliai kartojasi žemės plutoje.

Geosinklinos- judrios linijiškai pailgos žemės plutos sritys, pasižyminčios didelio intensyvumo daugiakrypčiais tektoniniais judesiais, energetiniais magmatizmo reiškiniais, įskaitant vulkanizmą, ir dažnais bei stipriais žemės drebėjimais.

Įjungta ankstyva stadija raida juose vyksta bendras nusėdimas ir storų uolienų sluoksnių kaupimasis. Įjungta vidurinė stadija, kai geosinklinose susikaupia 8-15 km storio nuosėdinių-vulkaninių uolienų storis, nusėdimo procesus pakeičia laipsniškas pakilimas, nuosėdinės uolienos susilanksto, o dideliame gylyje - metamorfizmas, magma įsiskverbia ir sukietėja išilgai plyšių ir plyšių. prasiskverbti į juos. IN vėlyvoji stadija vystymasis vietoje geosinklinos, veikiant bendram paviršiaus pakilimui, kyla aukšti susilenkę kalnai, kurių viršūnės veikiantys ugnikalniai; įdubos užpildytos žemyninėmis nuosėdomis, kurių storis gali siekti 10 km ir daugiau.

Tektoniniai judėjimai, vedantys į kalnų susidarymą, vadinami orogeninis(kalnų formavimosi), o kalnų statybos procesas yra orogenezė. Visoje geologinė istorijaŽemė patyrė nemažai intensyvaus klostymosi kalnų formavimosi epochų (9, 10 lentelės). Jos vadinamos orogeninėmis fazėmis arba kalnų statybos epochomis. Seniausi iš jų datuojami ikikambro laiku, vėliau Baikalas(Proterozojaus pabaiga - Kambro pradžia), Kaledonijos(kambras, ordovikas, silūras, devono pradžia), Hercinietis(anglies, permo, triaso), Mezozojus, Alpių(mezozojaus pabaiga – kainozojus).

Seniausios kalnų sistemos, kurios dabar egzistuoja Žemėje, susiformavo Kaledonijos lankstymo eroje.

Nutrūkus pakilimo procesams, aukšti kalnai lėtai, bet nuolat naikinami iki riedėjimo lyguma. Geosinklininis ciklas yra gana ilgas. Ji net netelpa į vieno geologinio laikotarpio rėmus.

Išgyvenusi geosinklininio vystymosi ciklą, žemės pluta sutirštėja, tampa stabili ir standi, nepajėgi naujai susilankstyti. Geosinklina transformuojasi į kitą kokybinį žemės plutos bloką – platformą.

Žemės plutai būdingi tektoniniai procesai, lemiantys nuolatinį jos restruktūrizavimą ir vystymąsi. Šių procesų varomoji jėga daugiausia yra vidinė Žemės energija. Tektoniniai procesai sukelia judesius žemės plutoje – tektoninius judesius.

Tyrinėja tektoninius procesus žemės plutoje geologijos mokslas geotektonika. Remiantis šiuolaikinėmis globalios geotektonikos sampratomis, tai taikoma plokštumos tektonikai, o patį žemynų ir žemės plutos judėjimą po vandenynais sukelia litosferos plokščių judėjimas, pvz.,

Ramiojo vandenyno arba Eurazijos. Geosinklininių zonų susidarymas apsiriboja vienos tokios litosferos plokštės subdukcijos (vykdomos) arba obdukcijos (šliaužimo) zonomis, kaip Japonijos salų atveju. Atsižvelgiant į tai, kad statyba vis dar daugiausia orientuota į žemę, t. y. žemynus, esančius ant litosferos plokščių, tarpplokštinės tektonikos idėjos inžinerinė geologija yra labai svarbaus pobūdžio.

Tektoniniai judesiai. Žemės plutoje jie pasireiškia įvairiai – tiek laike, tiek erdvėje. Laikui bėgant judesiai pasireiškia lėtų (epeirogeninių) ir greitų (orogeninių – kalnus statančių) judesių pavidalu. Pagal savo padėtį erdvėje (vyraujančia kryptimi) tektoniniai judesiai yra radialiniai (išilgai Žemės spindulių), veikiantys vertikaliai aukštyn ir žemyn, ir tangentiniai, nukreipti horizontaliai. Skirtingas judesių pobūdis siejamas su horizontalia žemės plutos sandara, t.y. su pagrindinėmis jos struktūromis.

Pagrindinės žemės plutos struktūros. Horizontali žemės plutos struktūra yra labai sudėtinga, tačiau norint suprasti tektoninius judesius, ją galima supaprastinti, jei remsimės pozicija, kad žemės pluta susideda iš dviejų pagrindinių struktūrų – platformų ir geosinklinų.

Platformos yra didžiausios žemės plutos struktūros. Tai žemynai ir vandenynų baseinai. Tai stabilios, standžios, neaktyvios struktūros. Jiems būdingos išlygintos žemės paviršiaus reljefo formos (pavyzdžiui, lyguma). Ramūs, lėti judesiai būdingi platformoms vertikalus simbolis(epeirogeninis).

Geosinklinos yra žemės plutos dalys, kurios yra mobilios platformų jungtys. Jiems būdingi įvairūs tektoniniai judesiai, tarp kurių vyrauja stiprūs, staigūs, nenuspėjami laike ir erdvėje su jais susiję vulkanizmas ir seisminiai reiškiniai. Geosinklinose atsiranda žemės plutos lūžių, intensyviai kaupiasi stori nuosėdinių uolienų sluoksniai. Tektoninės jėgos išjudina nuosėdinių uolienų sluoksnius iš horizontalios padėties ir suteikia jiems raukšlių formą. Geosinklinos apima: 1) platumos juostą, apimančią Viduržemio jūrą, Kaukazą, Vakarų Aziją ir iki Indonezijos; Juostą sudaro Altajaus, Sajanų kalnai, Baikalo sritis, 2) žiedinė Ramiojo vandenyno juosta – Šiaurės ir Pietų Amerika, Japonija, Sachalinas, Kurilų salos, Kamčiatka, į pietus nuo Primorės.

Platformos judesiai. Šioms teritorijoms būdingi lėti vertikalūs svyravimo judesiai (epeirogeniniai). Jos išreiškiamos tuo, kad kai kurios žemės plutos sritys ilgus šimtmečius buvo iškilusios, o kitos slūgsta. Judėjimai lėti, ilgalaikiai, bet nuo jų daug kas priklauso: ribos tarp sausumos ir jūrų padėtis, seklumas ar padidėjęs upių erozinis aktyvumas, Žemės topografijos formavimasis, rezervuarų lygio augimas, vandens judėjimas. gravitacijos kanaluose, pakrančių zonų padėtis jūros lygio atžvilgiu ir daug daugiau.

Įdomu pastebėti, kad platformos (žemynai) linkusios judėti horizontaliai. Taigi, remiantis duomenimis, gautais iš dirbtiniai palydovaiŽemėje buvo nustatyta, kad vos per penkerius metus Australija „nuplaukė“ į Japonijos salas 38 cm (76 mm per metus), Europą - 19 cm, Šiaurės Ameriką - 11, Havajų salas - 39 cm (78 mm). per metus). Mokslininkai apskaičiavo, kad jei toks judėjimo tempas tęsis, artimiausia Japonijos kaimynė Havajų salos susilies su Japonijos salomis po 100 milijonų metų.

Inžinerinei geologijai ypač svarbūs šiuolaikiniai vertikalūs svyruojantys platformų judesiai, sukeliantys žemės paviršiaus aukščio pokyčius tam tikroje srityje. Jų pasireiškimo greitis įvertinamas didelio tikslumo geodeziniais darbais. Šiuolaikinių platformų svyruojančių judesių metinis greitis dažniausiai prilygsta keliems milimetrams, tačiau yra vietovių, kur greitis siekia 1-2 cm/metus ar net daugiau. Skaičiai nedideli, bet per ilgą laiką išauga iki reikšmingų verčių. Pavyzdžiui, Skandinavija vos per pastaruosius 50 metų pakilo 19 cm Jau daugelį amžių Nyderlandų teritorijos intensyviai grimzta (40–60 mm per metus).

Svyravimo judesius galima atsekti ir Rusijoje. Vidurio Rusijos aukštuma pakyla 1,5-2 cm per metus, Kursko sritis - iki 3,6 mm per metus. Nemažai teritorijų nuslūgsta Žemės paviršiuje: Maskvoje (3,7 mm per metus), Sankt Peterburge (3,6 mm per metus), Rytų Ciskaukazijoje (5-7 mm per metus). Yra sričių, kur Žemės paviršiaus kilimas vyksta intensyviau. Taigi XX amžiaus antroje pusėje. Kaspijos jūros lygis pradėjo kilti 14-15 cm/metus, todėl daugelis pakrančių teritorijų buvo užtvindytos. Astrachanės sritis. Iki 2000 m. bendras jūros lygio pakilimas viršijo 2 m Matyt, tai lėmė tektoniniai žemės plutos judėjimai Kaspijos jūros regione.

Į šiuolaikinius Žemės paviršiaus svyravimus atsižvelgiama statant įvairius objektus: didelius rezervuarus, aukštas užtvankas, melioracijos sistemas, bet ypač statant aerodromus ir kosmodromus.

Ryžiai. 4.

Vulkanizmas. Vulkanai – tai kalnai arba kūgio formos pakilimai, kuriuos sukuria Žemės paviršių pasiekianti magma (4 pav.). Magma išeina iš ugnikalnio ir plinta jo šlaituose bei apylinkėse. Tokiais atvejais magma vadinama lava.

Vulkanai skirstomi į aktyvius, kurie periodiškai išsiveržia magma, ir užgesusius, kurie šiuo metu yra neaktyvūs. Tačiau istorija žino atvejų, kai užgesusių ugnikalnių atnaujino savo veiklą, kaip ir su Vezuvijaus ugnikalniu (Italija), kurio netikėtas išsiveržimas įvyko 79 m. e., dėl ko buvo sunaikinti trys miestai. Dabar jau užgesęs Kazbeko ugnikalnis (Kaukazas) dar veikė kvartero pradžioje, o jo lavos guli daug kur Gruzijos kariniame greitkelyje.

Vulkanai apsiriboja judančiomis žemės plutos sritimis, ty geosinklinomis. Šiandien žinoma daugiau nei 850 veikiantys ugnikalniai, iš kurių 76 yra vandenynų dugne. Rusijos teritorijoje ugnikalniai yra Kamčiatkoje (28 aktyvūs) ir Kurilų salose (10 aktyvių). Didžiausi ugnikalniai yra Klyuchevskaya Sopka (kalno kūgio aukštis 4850 m), Avachinsky, Karymsky, Bezymyanny.

Vulkanų išsiveržimai vyksta įvairiais būdais – sprogimų ir smarkaus lavos išsiliejimo pavidalu arba ramiai, be sprogimų, kai lava lėtai plinta aplink ugnikalnio kūgį. Kamčiatkos ir Kurilų salų ugnikalniai yra vieni pavojingiausių, t.y. sprogstamųjų. Tokių ugnikalnių išsiveržimas prasideda nuo drebėjimo (žemės drebėjimų, kartais net iki 5 balų), po kurių įvyksta sprogimai, išsiskiriantys lava, dujos ir vandens garai.

Lavos formuoja srautus, kurių plotis ir ilgis priklauso nuo kalnų kūgių šlaitų ir aplinkinio reljefo. Yra žinomas atvejis (Islandija), kai lavos srauto ilgis siekė 80 km, o storis 10-50 m. h. Vulkanams sprogus, iš jų kraterių kartu su lava išskrenda įvairaus dydžio skeveldrų pavidalo kieta medžiaga: 1) kelias tonas sveriantys blokai (bombos); 2) gabalėliai, vadinami lapiliais (1-3 cm skersmens) ir 3) dalelės smėlio ir dulkių pavidalu. Dulkių dalelės vadinamos vulkaniniais pelenais. Visos šios šiukšlės yra išsibarsčiusios įvairiais atstumais ir sukuria kelių metrų nuosėdas. Vulkaniniai pelenai nunešami toliausiai (šimtus ir net tūkstančius kilometrų).

Kartu su lava ir uolomis ugnikalniai išskiria dujas. Daugeliu atvejų dujos yra nuodingos. Ne mažiau pavojingi yra vandens garai, kurie greitai kondensuojasi, todėl šlaituose ir kūgių papėdėje susidaro milžiniški purvo srautai (purvo srautai). Jie turi puikų naikinamoji jėga ir sukurti kelių metrų nuosėdas.

Tai patvirtina, kad keliai ir ypač aerodromai turi būti tiesiami tam tikru atstumu nuo veikiančių ugnikalnių.

Atstumas dažniausiai nustatomas remiantis ilgamete statybų patirtimi kiekvienoje konkrečioje vietovėje ir atsižvelgiant į konkretaus ugnikalnio išsiveržimų ypatybes.

Įdomus atvejis, kai žmonės bandė kovoti su stichijomis. Etnos (Sicilija) išsiveržimas truko 130 dienų. Į lavos srautus buvo įmesta 300 tonų cemento luitų, surištų sunkiomis plieninėmis grandinėmis. Tai pakeitė pagrindinio srauto kryptį.

Seisminiai reiškiniai

Seisminis(iš graikų kalbos Be^toz – drebėjimas) reiškinius- elastingi žemės plutos virpesiai, atsirandantys dėl to, kad jos gelmėse (arba viršutinėje mantijoje) atsiranda įtempių, kurios galiausiai, veikiamos tektoninių jėgų, randa išeitį deformuojant suspaustas uolienas, formuojantis plyšimai, kurie pasireiškia drebėjimu. Taigi seisminiai drebėjimai yra grynai mechaninis reiškinys. Atsiradus smūgiams, atsiranda elastinės bangos, kurios iš plyšimo vietų sklinda visomis kryptimis. Šios bangos vadinamos seisminėmis.

Jei dauguma uolienų, sudarančių žemės plutą, laikomos elastinga terpe, tai seisminės bangos uolienose vykstančias deformacijas perduoda dideliais atstumais ir su didelis greitis. Šios bangos pagal deformacijos tipą skirstomos į išilgines ir skersines.

Išilginis bangos (arba gniuždymo-įtempimo bangos) sukelia uolienų dalelių vibraciją ta kryptimi, kuri sutampa su bangos judėjimu. Skersinis bangos (arba „šlyties bangos“) sklinda išilginių bangų judėjimo krypčiai statmena kryptimi. Šių bangų greitis ir energija yra 1,7 karto mažesnė nei išilginių bangų.

Kai požeminės elastinės bangos susitinka su žemės paviršiumi, atsiranda naujo tipo svyruojantis judėjimas – vadinamasis. paviršutiniškas bangos. Tai įprastos gravitacijos bangos, kurios lemia žemės paviršiaus deformacijas (5 pav.).

Vieta, kur įvyksta seisminis smūgis, esanti giliai žemės plutoje, vadinama hipocentru. Hipocentro gylis gali būti 1 - 10 km - paviršiniai seisminiai reiškiniai;

Ryžiai. 5. Seisminių bangų sklidimo žemės paviršiumi schema (G) Ir

žemės plutoje (2):

G - hipocentras; E – epicentras. Seisminės bangos: / - išilginės; 2- skersinis; 3- paviršutiniškas

Ryžiai. 6. Žemės drebėjimų pasekmės: A- miesto kvartale; b- kalnų plynaukštėje Irane

30-50 km yra plutos ir 100-700 km yra giliai. Labiausiai griaunantys yra paviršiaus seisminiai reiškiniai.

Hipocentro projekcija į dienos šviesos paviršių vadinama epicentru. Išilginės bangos smūgio jėga epicentre yra didžiausia.

Seisminių reiškinių atvejų analizė parodė, kad seismiškai aktyviuose Žemės regionuose iki 70% hipocentrų yra 60 km gylyje.

Seisminių bangų trukmė paprastai ribojama iki kelių sekundžių, kartais minučių, tačiau pasitaiko ir ilgesnio poveikio. Pavyzdžiui, 1923 metais Kamčiatkoje seisminis reiškinys truko nuo vasario iki balandžio (195 drebėjimai).

Seisminės kilmės žemės plutos drebėjimai pasitaiko labai dažnai ir kaip stichinė nelaimė po uraganų ir taifūnų jie užima antrą vietą pagal žmonijai padarytą materialinę žalą (6 pav.). Kasmet Žemės rutulyje užfiksuojama apie 100 tūkstančių seisminių reiškinių, iš kurių apie 100

R ir s 6. Tęsinys

sukelti sunaikinimą, o kai kuriais atvejais ir nelaimes, kaip, pavyzdžiui, Tokijuje (1923 m.), San Franciske (1906 m.), Čilėje ir Sicilijos saloje (1968 m.). Išskirtinai stiprus seisminis reiškinys įvyko Mongolijoje (1956 m.) Viena iš kalnų viršūnių skilo per pusę, dalis 400 m aukščio kalno įgriuvo į tarpeklį, suformuodama iki 18 km ilgio ir apie 800 m pločio lūžio įdubą.

• 5 m ar daugiau
• 0,5...1,0 m

Ryžiai. 7.

Žemės paviršiuje atsirado iki 20 m pločio plyšių, kurių pagrindinis nusidriekė 250 km.

Seisminiai reiškiniai vyksta ir sausumoje, ir vandenynų dugne. Šiuo atžvilgiu jie skiria jūros drebėjimus ir žemės drebėjimus.

Jūros drebėjimai vyksta Ramiojo vandenyno vandenynų įdubose, o rečiau – Indijos ir Atlanto vandenynuose. Spartus dugno kilimas ir kritimas jo paviršiuje sukelia švelnias bangas (cunamius), kurių atstumas tarp keterų yra kelių kilometrų ir daugelio metrų aukštis (7 pav.). Artėjant prie krantų, kartu su dugno pakilimu, bangų aukštis padidėja iki 15-20 m ir daugiau. Unikalus atvejis įvyko 1964 metais Aliaskoje, kur bangų aukštis siekė 66 m, važiuojant 585 km/h greičiu.

Cunamiai keliauja šimtų ir net tūkstančių kilometrų atstumu 500-800 km/h ar didesniu greičiu.

Rusijoje cunamiai vyksta Ramiajame vandenyne prie Kamčiatkos krantų ir Kurilų salose. Vienas iš šių cunamių įvyko 1952 m. Prieš atvykstant bangai, jūra atsitraukė 500 m, o po 40 minučių banga su baisia ​​jėga trenkėsi į krantą, sunaikino visus pastatus ir kelius, o pakrantės teritoriją užklojo smėliu, dumblu ir uolienų skeveldromis. . Po kurio laiko, po pirmosios, atėjo antroji 10-15 m aukščio banga, kuri baigė niokoti pakrantę žemiau dešimties metrų žymos.

Cunamiai vyksta rečiau nei žemės drebėjimai. Taigi per pastaruosius 200 metų Kamčiatkoje ir Kurilų salose jų buvo tik 14, iš kurių keturi buvo katastrofiški. Paskutinis pasaulinis katastrofiškas cunamis Indijos vandenyne įvyko 2004 m. gruodžio pabaigoje, kai, bendrais skaičiavimais, Indonezijoje ir Indokinijos šalyse žuvo daugiau nei 200 tūkst.

Tiesiant kelius ir aerodromus pakrantėse, prie kurių gali artėti cunamis, reikia įgyvendinti apsaugos priemones. Rusijoje, kaip ir kaimyninėse Ramiojo vandenyno regiono šalyse, veikia stebėjimo tarnyba, kuri operatyviai praneša apie artėjantį cunamį. Tai leidžia apsaugoti žmones nuo pavojų. Greitkeliai dedamas ant aukštos reljefo dalies, prireikus uždengti krantus gelžbetoniniais molais, įrengti bangines sieneles, sukurti apsauginius molinius pylimus.

Žemės drebėjimai yra seisminis reiškinys sausumoje. Rusijoje žemės drebėjimai vyksta Kaukaze, Altajuje, Sajanuose, Baikalo regione, Sachaline, Kurilų salose ir Kamčiatkoje. Visos šios teritorijos yra geosinklininėje juostoje. Iki šiol seisminėmis buvo laikomos tik šios sritys, tačiau jau XX amžiaus antroje pusėje. Tapo akivaizdu, kad žemės drebėjimai tam tikromis sąlygomis gali įvykti ir platformose, nors jie, skirtingai nei tektoniniai žemės drebėjimai, turi skirtingą kilmę.

Remiantis žemės drebėjimų kilme, siūloma išskirti keturis žemės drebėjimų tipus:

• 1. Tektoninis, kurį sukelia žemės plutos tektoninės jėgos ir sudaro didžiąją daugumą žemės drebėjimų. Jie pasižymi plačiomis sritimis ir dideliu stiprumu arba, kitaip tariant, dideliu intensyvumu.
• 2. Vulkaninis, susijęs su ugnikalnių išsiveržimais ir turintis vietinį pasiskirstymą, bet kartais didelės jėgos.
• 3. Denudacija (nuošliaužos ir griūtys), atsirandanti dėl didelių uolienų masių kritimo nuo šlaitų arba griuvimo dėl karsto susidarymo. Tokie žemės drebėjimai taip pat turi vietinis charakteris ir palyginti mažai jėgos.
• 4. Technogeninis, siejamas su žmogaus gamybine veikla.

Šiandien visiškai akivaizdu, kad žmogaus gamybinė veikla gali turėti įtakos seisminė situacija net pasauliniu mastu. Tai vadinamieji sukelti žemės drebėjimai. Jas gali sukelti didžiulių rezervuarų užpildymas, naftos, dujų, tarpsluoksnių požeminių vandenų išsiurbimas, branduoliniai sprogimai, didžiuliai kariniai bombardavimai ir kt. Aukščiau pateiktas sąrašas rodo, kad žmogus savo veikla gali turėti tam tikrą poveikį geologinei erdvei.

Ryžiai. 8.

galintis sukurti paskatas neigiamiems tektoniniams įvykiams, žinomiems kaip stichinės žmogaus sukeltos nelaimės.

Žemės drebėjimo stiprumo įvertinimas. Žmonija daugelį amžių stebėjo ir fiksavo žemės drebėjimus visame pasaulyje. Šiais laikais plačiai naudojama speciali įranga, ypač seismografai, kurie leidžia kokybiškai nustatyti, kur įvyko žemės drebėjimas, ir įvertinti jo stiprumą. Prietaisai automatiškai fiksuoja Žemės virpesius ir nubraižo seismogramą (8 pav.).

Šiuo metu yra atskleista žemės drebėjimų priklausomybė nuo žemės plutos struktūros, sudėties ir būklės. Tai atrodo taip.

• 1. Tankiose uolienose seisminio smūgio plitimo greitis yra didesnis nei puriose vientisose ir nerišliose nuosėdinėse uolienose, tačiau pastarosiose žemės drebėjimo stiprumas (jo intensyvumas), priešingai, didėja.
• 2. Vandens pjovimas, vandens prisotinimas, aukšta padėtis požeminio vandens lygis padidina žemės drebėjimų intensyvumą. Teritorijos, sudarytos iš slankiojo smėlio, dumblo, pelkėtų ir užtvindytų nuosėdinių uolienų, yra padidėjusio žemės drebėjimo intensyvumo sritys.
• 3. Geologinės struktūros ir tektoniniai lūžiai, esantys skersai seisminių bangų judėjimo, gali sumažinti žemės drebėjimų intensyvumą.
• 4. Izoliuotos ir ryškiai apibrėžtos žemės paviršiaus reljefo formos (kalvos, statūs kalnų šlaitai ir daubos) gali padidinti teritorijos seismiškumą.

Kiekvieną žemės drebėjimą būtinai lydi daugybė fizikiniai reiškiniai. Tai garsai, šviesos efektai, bangos ant kietos terpės, nuošliaužos, nuošliaužos, įtrūkimai ir skylės žemėje, namų, kelių ir tiltų griovimas. Garsai „požeminio dūzgimo“ pavidalu yra labai būdingi.

Žemės drebėjimų intensyvumas žemės paviršiuje (paviršiaus drebėjimas) įvertinamas seisminėmis skalėmis. Rusijoje žemės drebėjimų stiprumui įvertinti naudojama skalė, susidedanti iš 12 balų (1 lentelė). Kiekvienas taškas atitinka tam tikrą seisminio pagreičio vertę - A, mm/s 2, apskaičiuojamas pagal formulę

a = 4p 2 A/T 2,

Kur L- vibracijos amplitudė, mm; T - svyravimų periodas seisminė banga, Su. Pagal dydį A nustatyti seismiškumo koeficientą, kuris būtinas konstrukcijų stiprumui ir stabilumui įvertinti:

Ks = A/&

kur # gravitacijos pagreitis, mm/s 2 .

1 lentelė

Seisminė 12 balų skalė

Be 12 balų skalės, kuri naudojama daugelyje pasaulio šalių, Richterio skalė yra labai garsi (didumo skalė - M). Dydžiai yra apskaičiuotos vertės. Didžiausios dydžio vertės M- 8,5-9.

Kelių ir aerodromų tiesimas. Svarbią vietą užima seisminis teritorijų zonavimas ir galimų žemės drebėjimų prognozavimas. Seisminis zonavimas išreiškiamas sudarant seisminius žemėlapius, iš kurių galima nustatyti maksimalaus balo reikšmę duotai teritorijai (9 pav.). Ego sunki užduotis. IN pastaraisiais metaisžemėlapiai periodiškai atnaujinami, nes daugelyje sričių didėja žemės plutos seismiškumas. Daugeliu atvejų naujos kortelės padidina taškų vertę. Elementai klastingi. Tai galima pamatyti ant sekantį pavyzdį. 1976 metais įvyko žemės drebėjimas

Ryžiai. 9. Seisminio zonavimo žemėlapis. Seisminės taško linijos:

I - nuo 1 iki 5; II - nuo 5 iki 7; III – iki 8

Uzbekistane (8 taškai) sunaikino Gazli kaimą. Kaimas buvo atstatytas, tačiau 1984 m. žemės drebėjimas pasikartojo, tačiau 9,00 balo stiprumo ir vėl buvo sunaikintas.

Pastaraisiais metais Rusija sukūrė Bendrojo seisminio šalies teritorijos zonavimo žemėlapį (turima omenyje tektoninių žemės drebėjimų žemėlapį). Iš šio žemėlapio aišku, kad jei anksčiau Sachalinas, Kamčiatka ir Kurilų salos buvo laikomos ypač pavojingomis seismiškumo požiūriu, tai dabar šios teritorijos apima Rytų Sibirą ir gretimą Baikalo regioną bei Užbaikalę, įskaitant Altajaus kalnus. Šiose teritorijose galimi 9 balų žemės drebėjimai (pagal Richterio skalę - L / iki 8,5). Pirmą kartą žemėlapyje pasirodė 10 balų žemės drebėjimų zonos (Sachalinas, Kamčiatka, Kurilų salos). Anksčiau tokių sričių Rusijoje nebuvo. Teritorija Šiaurės Kaukazas iš 6-7 balų buvo perkeltas į 9 balų įvertinimą.

Žemės drebėjimo prognozė. Žemės drebėjimų išvengti nepavyks. Prognozė reikalauja atsakymų į tris klausimus – kur, kokio stiprumo ir kada įvyks žemės drebėjimas. Mokslas dirba šia kryptimi, tačiau tikslių ir patikimų atsakymų dar nėra.

Statyba pagal 6 balų ar daugiau žemės drebėjimų prognozę vykdoma pagal Statybos normas ir taisykles (SNiP). Balas nustatomas pagal Žemėlapį ir koreguojamas atsižvelgiant į vietovės reljefą, geologiją ir hidrogeologiją. Taškai gali būti koreguojami tik į viršų.

Seisminėse zonose kelius ir aerodromus rekomenduojama tiesti toliau nuo stačių kalnų šlaitų ir uolų, iškasų ir požemių šlaitai, viršijantys 4 m, daromi plokštesni, su 6 balais ir daugiau, pylimų aukštis ir iškasų gylis turėtų būti ne didesnis kaip 15-20 m, vandens prisotintas gruntas po pylimais turi būti nusausintas drenažo būdu, ypatingas dėmesys skiriamas tiltų, kuriuos statyti ant tektoninių lūžių, stabilumui didinti;

Žemės plutos judėjimas

Žemės pluta tik atrodo nejudanti, absoliučiai stabili. Tiesą sakant, ji atlieka nuolatinius ir įvairius judesius. Kai kurie iš jų vyksta labai lėtai ir žmogaus pojūčiais nesuvokiami, kiti, pavyzdžiui, žemės drebėjimai, yra nuošliaužos ir griaunantys. Kokios titaninės jėgos pajudina žemės plutą?

Vidinės Žemės jėgos, jų kilmės šaltinis. Yra žinoma, kad ties mantijos ir litosferos riba temperatūra viršija 1500 °C. Esant tokiai temperatūrai, medžiaga turi ištirpti arba virsti dujomis. Pereinant kietosios medžiagosį skystį arba dujinė būsena jų tūris turėtų padidėti. Tačiau tai neįvyksta, nes perkaitusias uolienas spaudžia viršutiniai litosferos sluoksniai. „Garo katilo“ efektas atsiranda, kai medžiaga, siekianti plėstis, spaudžia litosferą, todėl ji juda kartu su žemės pluta. Be to, kuo aukštesnė temperatūra, tuo stipresnis slėgis ir tuo aktyviau juda litosfera. Ypač stiprūs slėgio centrai atsiranda tose viršutinės mantijos vietose, kur radioaktyvieji elementai, kurio skilimas įkaitina sudedamąsias uolienas iki dar aukštesnės temperatūros. Žemės plutos judesiai veikiami vidines jėgasŽemės vadinamos tektoninėmis. Šie judesiai skirstomi į svyruojančius, lankstymo ir sprogimo.

Svyruojantys judesiai.Šie judesiai vyksta labai lėtai, žmonėms nepastebimai, todėl jie dar vadinami šimtmečių senumo arba epeirogeninis. Vienur žemės pluta pakyla, kitur krinta. Tokiu atveju kilimą dažnai pakeičia kritimas, ir atvirkščiai. Šiuos judesius galima atsekti tik pagal „pėdsakus“, kurie lieka po jų žemės paviršiuje. Pavyzdžiui, Viduržemio jūros pakrantėje, netoli Neapolio, stūkso Serapio šventyklos griuvėsiai, kurių kolonas iki 5,5 m aukštyje virš šiuolaikinio jūros lygio nunešiojo jūros moliuskai. Tai yra absoliutus įrodymas, kad IV amžiuje pastatyta šventykla buvo jūros dugne, o vėliau buvo pakelta. Dabar šis žemės plotas vėl skęsta. Dažnai virš jų esančių jūrų pakrantėse modernaus lygio yra laipteliai - jūros terasos, kažkada sukurtos jūros banglenčių. Šių laiptelių platformose galite rasti jūros organizmų liekanų. Tai rodo, kad terasos kažkada buvo jūros dugnas, o paskui pakilo krantas ir jūra atsitraukė.

Žemės plutos nusileidimas žemiau 0 m virš jūros lygio lydimas jūros veržimosi į priekį - nusižengimas, ir pakilimas – jo atsitraukimu – regresija.Šiuo metu Europoje pakilimai vyksta Islandijoje, Grenlandijoje ir Skandinavijos pusiasalyje. Stebėjimai nustatė, kad Botnijos įlankos regionas kyla 2 cm per metus, t. y. 2 m per šimtmetį, tempu. Tuo pačiu metu žemėja Olandijos, Pietų Anglijos, Šiaurės Italijos, Juodosios jūros žemumos ir pakrantės teritorija. Kara jūra. Jūrų pakrančių nuslūgimo požymis yra jūros įlankų formavimasis upių žiotyse – žiotyse (lūpos) ir žiotyse.

Kai žemės pluta pakyla ir jūra atsitraukia, jūros dugnas, sudarytas iš nuosėdinių uolienų, pasirodo esanti sausa žemė. Štai koks platus jūrinės (pirminės) lygumos: pavyzdžiui, Vakarų Sibiro, Turano, Šiaurės Sibiro, Amazonės (20 pav.).

Ryžiai. 20. Pirminių arba jūrinių sluoksnių lygumų struktūra

Sulankstomi judesiai. Tais atvejais, kai uolienų sluoksniai yra pakankamai plastiški, veikiami vidinių jėgų, jie subyra į raukšles. Kai slėgis nukreipiamas vertikaliai, uolienos pasislenka, o jei horizontalioje plokštumoje – suspaudžiamos į klostes. Raukšlių forma gali būti labai įvairi. Kai klostės lenkimas nukreiptas žemyn, jis vadinamas sinklinu, į viršų - antiklinija (21 pav.). Raukšlės susidaro dideliame gylyje, t.y. kai aukšta temperatūra ir didelis spaudimas, o tada veikiami vidinių jėgų jie gali būti pakelti. Taip jie atsiranda nulenkti kalnus Kaukazo, Alpių, Himalajų, Andų ir kt. (22 pav.). Tokiuose kalnuose klostes nesunku pastebėti, kur jos atsiskleidžia ir iškyla į paviršių.

Ryžiai. 21. Sinchroninis (1) ir antiklininis (2) raukšlės

Ryžiai. 22. nulenkti kalnus

Lūžtantys judesiai. Jei uolienos nėra pakankamai tvirtos, kad atlaikytų vidinių jėgų veikimą, žemės plutoje susidaro įtrūkimai – lūžiai ir įvyksta vertikalus uolienų poslinkis. Nuskendusios vietos vadinamos grabenai, ir tie, kurie prisikėlė - saujos(23 pav.). Horstų ir grabenų kaitaliojimas sukuria blokuoti (atgaivinti) kalnai. Tokių kalnų pavyzdžiai: Altajaus, Sajanas, Verchojansko kalnagūbris, Apalačai Šiaurės Amerikoje ir daugelis kitų. Atgaivinti kalnai nuo sulankstytų skiriasi tiek vidine sandara, tiek išvaizda – morfologija. Šių kalnų šlaitai dažnai statūs, slėniai, kaip ir baseinai, platūs ir lygūs. Uolienų sluoksniai visada yra pasislinkę vienas kito atžvilgiu.

Ryžiai. 23. Atgaivinti sulenkiami kalnai

Šiuose kalnuose nuskendusios vietos grabenai kartais prisipildo vandens, o vėliau susidaro gilūs ežerai: pavyzdžiui, Baikalas ir Teleckoje Rusijoje, Tanganika ir Nyasa Afrikoje.

Žemės plutos sandarą, geologines struktūras, jų išsidėstymo ir raidos dėsningumus tiria Geologijos sekcija - geotektonika.Šiame skyriuje aptariami plutos judėjimai yra plokštumos tektonikos pristatymas. Žemės plutos judėjimai, sukeliantys geologinių kūnų atsiradimo pokyčius, vadinami tektoniniais judėjimais.

TRUMPAS ŠIUOLAIKINĖS TEORIJOS ESKIAS

PLOKŠČIŲ TEKTONIKA

XX amžiaus pradžioje. prof. Alfredas Wegeneris iškėlė hipotezę, kuri buvo iš esmės naujos geologijos teorijos, apibūdinančios žemynų ir vandenynų susidarymą Žemėje, kūrimo pradžia. Šiuo metu mobilistinė plokščių tektonikos teorija tiksliausiai aprašo Žemės viršutinių geosferų sandarą, jos raidą ir iš to kylančią geologiniai procesai ir reiškinius.

Paprasta ir aiški A. Wegenerio hipotezė – mezozojaus pradžioje, maždaug prieš 200 milijonų metų, visi šiuo metu egzistuojantys žemynai buvo sugrupuoti į vieną superkontinentą, A. Wegenerio pavadintą Pangea. Pangea susidėjo iš dviejų didelių dalių: šiaurinės - Laurazijos, kuri apėmė Europą, Aziją (be Hindustano), Šiaurės Ameriką ir pietinę - Gondvaną, kuri apėmė Pietų Ameriką, Afriką, Antarktidą, Australiją, Hindustaną. Šias dvi Pangea dalis beveik skyrė gili įlanka – įduba Tetio vandenyne. Sukurti žemyno dreifo hipotezę paskatino stulbinantis geometrinis Afrikos ir pakrančių kontūrų panašumas. Pietų Amerika, tačiau tada hipotezė gavo tam tikrą paleontologinių, mineraloginių, geologinių ir struktūrinių tyrimų patvirtinimą. Silpnoji A. Wegenerio hipotezės vieta buvo žemynų dreifo priežasčių paaiškinimų trūkumas, labai reikšmingų jėgų, galinčių judėti žemynus, nustatymas, šios itin masyvios geologinės darybos.

Olandų geofizikas F. Vening-Meines, anglų geologas A. Holmesas ir amerikiečių geologas D. Griege'as pirmiausia pasiūlė mantijoje konvekcinius srautus, kurie turi milžinišką energiją, o vėliau susiejo su Wegenerio idėjomis. XX amžiaus viduryje. buvo padaryti išskirtiniai geologiniai ir geofiziniai atradimai: visų pirma buvo nustatyta pasaulinė vandenyno vidurio kalnagūbrių (MOR) ir plyšių sistema; buvo atskleistas astenosferos plastinio sluoksnio egzistavimas; Buvo atrasta, kad Žemėje yra linijinės pailgos juostos, kuriose sutelkta 98% visų žemės drebėjimų epicentrų ir kurios ribojasi su beveik aseisminėmis zonomis, vėliau vadinamomis. litosferos plokštės, taip pat daugybė kitų medžiagų, kurios apskritai leido daryti išvadą, kad vyraujanti „fiksistinė“ tektoninė teorija negali paaiškinti visų pirma nustatytų paleomagnetinių duomenų apie geografines vietasŽemės žemynai.

Iki XX amžiaus 70-ųjų pradžios. Amerikiečių geologas G. Hessas ir geofizikas R. Dietzas, remdamiesi vandenyno dugno plitimo (išsiplėtimo) reiškinio atradimu, parodė, kad dėl to, kad karšta, iš dalies išsilydžiusi mantijos medžiaga, kylanti išilgai plyšių plyšių, turėtų plisti į m. skirtingomis kryptimis nuo ašies vidurio -vandenyno kalnagūbryje ir „stumia“ vandenyno dugną skirtingomis kryptimis, iškilusi mantijos medžiaga užpildo plyšį ir jame kietėja, sukaupia besiskiriančius vandenyno plutos kraštus. Vėlesni geologiniai atradimai patvirtino šias pozicijas. Pavyzdžiui, buvo nustatyta, kad seniausias vandenyno plutos amžius neviršija 150-160 milijonų metų (tai tik 1/30 mūsų planetos amžiaus), šiuolaikinės uolienos atsiranda plyšiuose, o seniausios uolienos yra kuo toliau nuo MOR.

Šiuo metu yra viršutinis apvalkalasŽemės skiria septynis didelės plokštės: Ramiojo vandenyno, Eurazijos, Indo-Australijos, Antarktidos, Afrikos, Šiaurės ir Pietų Amerikos; septynios vidutinio dydžio lėkštės, pavyzdžiui, arabų, nazkos, kokoso ir kt. Didelėse lėkštėse kartais išskiriamos nepriklausomos vidutinio dydžio lėkštės arba blokeliai ir daug mažų. Visos plokštės juda viena kitos atžvilgiu, todėl jų ribos aiškiai pažymėtos kaip padidėjusio seismiškumo zonos.

Apskritai yra trys plokščių judėjimo tipai: atsiskyrimas susidarant plyšiams, vienos plokštės suspaudimas arba stūmimas (panardinimas) ant kitos ir galiausiai plokščių slydimas arba pasislinkimas viena kitos atžvilgiu. Visi šie litosferos plokščių judėjimai išilgai astenosferos paviršiaus vyksta veikiant konvekcinėms mantijos srovėms. Okeaninės plokštės stūmimo po žemynine procesas vadinamas subdukcija (pavyzdžiui, Ramusis vandenynas „subduktuoja“ po Eurazija Japonijos salos lanko srityje), o vandenyno plokštės stūmimas į žemyninę plokštę. vadinama obdukcija. Senovėje toks žemynų susidūrimo (susidūrimo) procesas lėmė Tethys vandenyno uždarymą ir Alpių – Himalajų kalnų juostos atsiradimą.

Eulerio teoremos apie litosferos plokščių judėjimą geoido paviršiuje panaudojimas naudojant kosmoso ir geofizinių stebėjimų duomenis leido apskaičiuoti (J. Minster) Australijos pasitraukimo iš Antarktidos greitį – 70 mm/metus. , Pietų Amerika iš Afrikos - 40 mm/metus; Šiaurės Amerika iš Europos - 23 mm/metus.

Raudonoji jūra plečiasi 15 mm per metus, o Hindustanas susiduria su Eurazija 50 mm per metus greičiu. Nors pasaulinė plokščių tektonikos teorija ir matematiškai, ir fiziškai pagrįsta, daugelis geologinių klausimų dar nėra iki galo suprantami; tai, pavyzdžiui, plokštumos tektonikos problemos: detaliai ištyrus paaiškėja, kad pagal daugelio mokslininkų darbus litosferos plokštės jokiu būdu nėra absoliučiai standžios, neformuojamos ir monolitinės, iš kurių kyla galingi mantijos medžiagų srautai Žemės žarnos, galinčios įkaitinti, išlydyti ir deformuoti litosferos plokštę (J. Wilson). Didelį indėlį į moderniausios tektoninės teorijos kūrimą įnešė Rusijos mokslininkai V.E. Heinas, P.I. Kropotkinas, A.V. Peive, O.G. Sorokhtinas, S.A. Ušakovas ir kiti.

TEKTONINIAI JUDĖJIMAI

Šis tektoninių judėjimų aptarimas labiausiai tinka plokštumos tektonikai, su tam tikrais apibendrinimais.

Tektoniniai judėjimai žemės plutoje vyksta nuolat. Kai kuriais atvejais jie yra lėti, vos pastebimi žmogaus akiai (taikos epochos), kitais - intensyvių audringų procesų (tektoninių revoliucijų) pavidalu. Tokių tektoninių revoliucijų žemės plutos istorijoje buvo ne viena.

Žemės plutos mobilumas labai priklauso nuo jos pobūdžio tektoninės struktūros. Didžiausios konstrukcijos yra platformos ir geosinklinai. Platformos nurodo stabilias, standžias, neaktyvias struktūras. Jiems būdingos išlygintos reljefo formos. Iš apačios jie susideda iš standžios žemės plutos dalies, kurios negalima sulankstyti (kristalinis pamatas), virš kurios yra horizontalus nepaliestų nuosėdinių uolienų sluoksnis. Tipiškas pavyzdys Senovės platformos yra Rusijos ir Sibiro. Platformoms būdingi ramūs, lėti vertikalaus pobūdžio judesiai. Priešingai platformoms geosinklinai Jie yra judančios žemės plutos dalys. Jie yra tarp platformų ir tarsi atspindi judančias jų jungtis. Geosinklinoms būdingi įvairūs tektoniniai judėjimai, vulkanizmas, seisminiai reiškiniai. Geosinklinų zonoje intensyviai kaupiasi stori nuosėdinių uolienų sluoksniai.

Tektoninius žemės plutos judesius galima suskirstyti į tris pagrindinius tipus:

• svyruojantis, išreikštas lėtu atskirų žemės plutos atkarpų kilimu ir kritimu ir dėl to susidaro dideli pakilimai ir duburiai;
• sulankstytas, todėl horizontalūs žemės plutos sluoksniai subyrėjo į raukšles;
• nenutrūkstamas, dėl kurio atsiranda sluoksnių ir uolienų masių plyšimai.

Svyruojantys judesiai. Tam tikros žemės plutos dalys kyla per daugelį amžių, o kitos krenta tuo pačiu metu. Laikui bėgant kilimas užleidžia vietą kritimui ir atvirkščiai. Virpesių judesiai nekeičia pirminių uolienų atsiradimo sąlygų, tačiau jų inžinerinė ir geologinė reikšmė yra didžiulė. Nuo jų priklauso ribų tarp sausumos ir jūrų padėtis, seklumas ir sustiprėjęs upių erozinis aktyvumas, reljefo formavimasis ir daug daugiau.

Skiriami šie žemės plutos svyravimo judesių tipai: 1) praėję geologiniai laikotarpiai; 2) naujausias, siejamas su kvartero laikotarpiu; 3) modernus.

Inžinerinę geologiją ypač domina šiuolaikiniai svyruojantys judesiai, sukeliantys žemės paviršiaus aukščio pokyčius tam tikroje srityje. Norint patikimai įvertinti jų pasireiškimo greitį, naudojami didelio tikslumo geodeziniai darbai. Šiuolaikiniai svyruojantys judesiai intensyviausiai vyksta geosinklinų srityse. Nustatyta, kad, pavyzdžiui, laikotarpiu nuo 1920 iki 1940 m. Donecko baseinas, palyginti su Rostovo prie Dono miestu, pakilo 6–10 mm per metus, o Centrinės Rusijos aukštumos – iki 15–20 mm per metus. Vidutinis šiuolaikinio nusėdimo greitis Azovo-Kubano įduboje yra 3-5, o Tereko įduboje - 5-7 mm/metus. Taigi šiuolaikinių virpesių judesių metinis greitis dažniausiai prilygsta keliems milimetrams, o 10-20 mm/metus – labai didelis greitis. Žinomas ribinis greitis yra šiek tiek didesnis nei 30 mm per metus.

Rusijoje Kursko plotai kyla (3,6 mm/metus), sala Naujoji Žemė, Šiaurės Kaspijos regionas. Nemažai Europos teritorijos sričių ir toliau skęsta – Maskva (3,7 mm/metus), Sankt Peterburgas (3,6 mm/metus). Rytų Ciskaukazija skęsta (5-7 mm/metus). Kitose šalyse yra daugybė žemės paviršiaus virpesių pavyzdžių. Daugelį amžių intensyviai nyko Olandijos (40-60 mm/metus), Danijos sąsiaurių (15-20 mm/metus), Prancūzijos ir Bavarijos (30 mm/metus) sritys. Skandinavija toliau intensyviai kyla (25 mm/metus), tik Stokholmo regionas per pastaruosius 50 metų pakilo 190 mm.

Nuleidus vakarinė pakrantė Afrika, upės vagos žiočių dalis. Kongas nuskendo ir jį galima atsekti vandenyno dugne iki 2000 m gylio, 130 km atstumu nuo kranto.

Šiuolaikinius tektoninius žemės plutos judėjimus tiria mokslas neotektonika. Statant reikia atsižvelgti į šiuolaikinius svyruojančius judesius hidraulinės konstrukcijos tokie kaip rezervuarai, užtvankos, melioracijos sistemos, miestai prie jūros. Pavyzdžiui, sumažinti plotą Juodosios jūros pakrantė veda prie intensyvios pakrančių erozijos dėl jūros bangų ir didelių nuošliaužų susidarymo.

Sulankstomi judesiai. Nuosėdinės uolienos iš pradžių guli horizontaliai arba beveik horizontaliai. Ši situacija išlieka net tada, kai svyruojantys judesiaižemės pluta. Sulenkti tektoniniai judesiai pašalina sluoksnius iš horizontalios padėties, suteikia jiems nuolydį arba susmulkina juos į raukšles. Taip atsiranda sulankstyti išnirimai (31 pav.).

Visų formų sulenktos išnirimai susidaro nepažeidžiant sluoksnių (sluoksnių) tęstinumo. Tai jų būdingas bruožas. Pagrindinės iš šių dislokacijų yra: monoklininis,

lenkimas, antiklinija ir sinklinija.

Monoklinas yra paprasčiausia pirminio uolienų atsiradimo trikdymo forma ir išreiškiama bendru sluoksnių polinkiu viena kryptimi (32 pav.).

Lankstumas- kelius primenanti raukšlė, susidaranti, kai viena uolienų masės dalis pasislenka kitos atžvilgiu, nepažeidžiant tęstinumo.

Antiklinija- klostė, nukreipta į viršų su savo viršūne (33 pav.), ir sinchronizavimas- klostė su viršūne žemyn (34, 35 pav.). Sulenkimų šonai vadinami sparneliais, viršūnės – spynomis ir vidinė dalis- šerdis.

Pažymėtina, kad klosčių viršūnėse uolos visada yra įtrūkusios, o kartais net susmulkintos (36 pav.).

Lūžtantys judesiai. Dėl intensyvių tektoninių judesių gali atsirasti sluoksnių tęstinumo plyšimų. Sulaužytos sluoksnių dalys pasislenka viena kitos atžvilgiu. Poslinkis vyksta išilgai plyšimo plokštumos, kuri atsiranda įtrūkimo pavidalu. Poslinkio amplitudės dydis įvairus – nuo ​​centimetrų iki kilometrų. Gedimų išnirimai apima įprastus gedimus, atbulinius gedimus, horstus, grabenus ir stūmimus (37 pav.).

Nustatyti iš naujo susidaro nuleidus vieną storio dalį kitos atžvilgiu (38 pav., A). Jei plyšimo metu atsiranda pakilimas, susidaro atvirkštinis gedimas (38 pav., b). Kartais vienoje srityje susidaro keli tarpai. Tokiu atveju atsiranda pakopiniai gedimai (arba atvirkštiniai gedimai) (39 pav.).

Ryžiai. 31.

/ - pilnas (normalus); 2- izoklinika; 3- krūtinė; 4- tiesus; 5 - įstrižas; 6 - linkęs; 7- gulintis; 8- apvirto; 9- lenkimas; 10 - monoklinika

Ryžiai. 32.

situacija

Ryžiai. 33.

(pagal M. Vasic)

Ryžiai. 34. Visas sulenkimas ( A) ir sulankstymo elementai (b):

1 - antiklininis; 2 - sinchronizavimas

Ryžiai. 35. Sinklininis nuosėdinių uolienų sluoksnių atsiradimas natūralioje aplinkoje (matomas lūžis raukšlės ašyje)

Ryžiai. 37.

A - iš naujo nustatyti; b- žingsnio atstatymas; V - pakilimas; G- trauka; d- grabenas; e- horstas; 1 - stacionari storio dalis; 2-ofsetinė dalis; P - Žemės paviršius; p - plyšimo plokštuma

Šlyties paviršius

Ryžiai. 38. Sluoksnio storio poslinkio schema: A - du perkelti blokai; b - profilis su būdingu uolienų poslinkiu (pagal M. Vasichą)

Numestas blokas

Reino kraštas

Ryžiai. 39.

Ryžiai. 40.

A - normalus; b- rezervas; V- horizontaliai

Ryžiai. 41.

A - atskyrimas; b - trapus skaldymas; V- žiupsnelio susidarymas; G- klampus skilimas

tempimas („atskleidimas“)

Grabenasįvyksta, kai Žemės plutos dalis nugrimzta tarp dviejų didelių lūžių. Tokiu būdu, pavyzdžiui, susiformavo Baikalo ežeras. Kai kurie ekspertai Baikalą laiko naujos plyšio formavimosi pradžia.

Horst- forma, priešinga grabenui.

Stūmimas Skirtingai nuo ankstesnių formų, lūžių išnirimai atsiranda, kai storiai pasislenka horizontaliai arba santykinai pasvirusi plokštuma(40 pav.). Dėl stūmimo jaunos nuogulos gali būti padengtos senesnio amžiaus uolienos (41, 42, 43 pav.).

Sluoksnių atsiradimas. Tiriant statybviečių inžinerines ir geologines sąlygas, būtina nustatyti sluoksnių erdvinę padėtį. Sluoksnių (sluoksnių) padėties erdvėje nustatymas leidžia spręsti gylio, storio ir jų atsiradimo pobūdžio klausimus, leidžia parinkti sluoksnius kaip konstrukcijų pamatus, įvertinti požeminio vandens atsargas ir kt.

Dislokacijų svarba inžinerinei geologijai. Statybos tikslams labiausiai palankiomis sąlygomis yra karšti

Ryžiai. 42. Rytinis Audiberge traukos galas (Alpes-Maritimes). Iškirpti (A) pavaizduota Lu slėnio dešiniojo kranto struktūra, esanti tiesiai už blokinėje schemoje (b) parodytos aikštelės; pjūvis nukreiptas priešinga kryptimi. Traukos amplitudė, atitinkanti sluoksnių poslinkio didumą apverstame antiklino sparne, palaipsniui mažėja iš vakarų į rytus.

zoninis sluoksnių atsiradimas, didelis jų storis, kompozicijos homogeniškumas. Šiuo atveju pastatai ir statiniai yra vienalytėje grunto aplinkoje, sukuriant prielaidą vienodam sluoksnių suspaudimui pagal konstrukcijos svorį. Tokiomis sąlygomis konstrukcijos įgauna didžiausią stabilumą (44 pav.).

Ryžiai. 43.

Levano lūžis Žemutinėse Alpėse

Ryžiai. 44.

a, b - statybai palankios vietos; V- nepalankus; G - nepalankus; L- konstrukcija (pastatas)

Dislokacijų buvimas apsunkina statybų aikštelių inžinerines ir geologines sąlygas - sutrinka konstrukcijų pamatų gruntų vienalytiškumas, susidaro gniuždymo zonos, mažėja grunto stiprumas, periodiškai atsiranda poslinkiai išilgai lūžių plyšių, cirkuliacija. požeminis vanduo. Sluoksniams staigiai nuslūgus, konstrukcija vienu metu gali būti ant skirtingų gruntų, todėl kartais atsiranda netolygus sluoksnių gniuždymas ir konstrukcijų deformacija. Pastatams yra nepalankios sąlygos sudėtingas charakteris raukšlės Nerekomenduojama statyti konstrukcijų ant gedimų linijų.

SEIZMINIAI REIKŠINIAI

Seisminis(iš graikų kalbos – drebulys) reiškiniai pasireiškia tamprių žemės plutos virpesių pavidalu. Šis didžiulis gamtos reiškinys būdingas geosinklinėms vietovėms, kuriose vyksta šiuolaikiniai kalnų statybos procesai, taip pat subdukcijos ir obdukcijos zonoms.

Seisminės kilmės drebėjimai vyksta beveik nuolat. Specialūs prietaisai per metus fiksuoja daugiau nei 100 tūkstančių žemės drebėjimų, bet, laimei, tik apie 100 iš jų sukelia destruktyvių pasekmių, o kai kurie sukelia katastrofas, kai žūsta žmonės ir masiškai sunaikinami pastatai ir statiniai (45 pav.).

Žemės drebėjimai taip pat kyla ugnikalnių išsiveržimų metu (Rusijoje, pavyzdžiui, Kamčiatkoje), gedimų atsiradimą dėl uolienų griūties į didelius požeminius urvus,

Ryžiai. 45.

ry, siauri gilūs slėniai, o taip pat dėl ​​to galingi sprogimai gaminami, pavyzdžiui, statybos reikmėms. Tokių žemės drebėjimų destruktyvus poveikis yra nedidelis ir jie turi vietinės reikšmės, o žalingiausi yra tektoniniai seisminiai reiškiniai, dažniausiai apimantys didelius plotus.

Istorija žino katastrofiškus žemės drebėjimus, kai žuvo dešimtys tūkstančių žmonių ir ištisi miestai ar jų dauguma(Lisabona – 1755 m., Tokijas – 1923 m., San Franciskas – 1906 m., Čilė ir Sicilijos sala – 1968 m.). Tik XX amžiaus pirmoje pusėje. jų buvo 3749, vien Baikalo regione įvyko 300 žemės drebėjimų. Labiausiai niokojantys buvo Ašchabado (1948 m.) ir Taškento (1966 m.) miestuose.

Išskirtinai galingas katastrofiškas žemės drebėjimas įvyko 1956 metų gruodžio 4 dieną Mongolijoje, kuris buvo užfiksuotas ir Kinijoje bei Rusijoje. Ją lydėjo didžiulis sunaikinimas. Viena iš kalnų viršūnių skilo pusiau, dalis 400 m aukščio kalno sugriuvo į tarpeklį. Žemės paviršiuje susidarė iki 18 km ilgio ir 800 m pločio lūžio įduba. Pagrindinis iš šių plyšių nusidriekė iki 250 km.

Katastrofiškiausias žemės drebėjimas buvo 1976 m. Tangšane (Kinija) įvykęs žemės drebėjimas, dėl kurio žuvo 250 tūkst. žmonių, daugiausia po sugriuvusiais pastatais iš molio (purvo plytų).

Tektoniniai seisminiai reiškiniai vyksta tiek vandenynų dugne, tiek sausumoje. Šiuo atžvilgiu išskiriami jūros ir žemės drebėjimai.

Jūros drebėjimai kyla giliose Ramiojo vandenyno įdubose, o rečiau – Indijos ir Atlanto vandenynuose. Spartus vandenyno dugno pakilimas ir kritimas sukelia didelių uolienų masių pasislinkimą ir sukelia švelnias bangas (cunamius) vandenyno paviršiuje, kurių atstumas tarp keterų yra iki 150 km ir labai mažas aukštis virš didžiųjų vandenyno gelmių. Artėjant prie kranto, kartu su dugno kilimu, o kartais ir krantų siaurėjimu įlankose, bangų aukštis padidėja iki 15-20 m ir net 40 m.

Cunamis judėti šimtų ir tūkstančių kilometrų atstumu 500-800 ir net didesniu nei 1000 km/val. Mažėjant jūros gyliui, bangų statumas smarkiai padidėja ir jos su baisia ​​jėga trenkiasi į krantus, sukeldamos konstrukcijų sunaikinimą ir žmonių mirtį. Per 1896 m. Japonijoje įvykusį jūros drebėjimą buvo užfiksuotos 30 m aukščio bangos, atsitrenkusios į krantą, sugriovė 10 500 namų, žuvo daugiau nei 27 tūkst.

Dažniausiai nuo cunamių nukenčia Japonijos, Indonezijos, Filipinų ir Havajų salos, taip pat Pietų Amerikos Ramiojo vandenyno pakrantė. Rusijoje šis reiškinys stebimas rytiniuose Kamčiatkos ir Kurilų salų krantuose. Paskutinis katastrofiškas cunamis šioje vietovėje įvyko 1952 m. lapkritį Ramiajame vandenyne, 140 km nuo kranto. Prieš atvykstant bangai, jūra nuo kranto atsitraukė 500 m atstumu, o po 40 minučių pakrantę užklupo cunamis su smėliu, dumblu ir įvairiomis šiukšlėmis. Po to sekė antroji iki 10-15 m aukščio banga, kuri užbaigė sunaikinti visus pastatus, esančius žemiau dešimties metrų žymos.

Aukščiausia seisminė banga – cunamis – prie Aliaskos krantų kilo 1964 m.; jo aukštis siekė 66 m, o greitis – 585 km/val.

Cunamių dažnis nėra toks didelis, kaip žemės drebėjimų. Taigi per 200 metų Kamčiatkos ir Kurilų salų pakrantėse buvo pastebėta tik 14 iš jų, iš kurių keturi buvo katastrofiški.

Pakrantėje Ramusis vandenynas Rusijoje ir kitose šalyse sukurtos specialios stebėjimo tarnybos, kurios įspėja apie artėjantį cunamį. Tai leidžia laiku įspėti ir apsaugoti žmones nuo pavojų. Kovai su cunamis statomi inžineriniai statiniai – apsauginiai pylimai, gelžbetoniniai molai, banguotos sienos, kuriamos dirbtinės seklumos. Pastatai yra aukštoje reljefo dalyje.

Žemės drebėjimai. Seisminės bangos. Seisminių bangų generavimo šaltinis vadinamas hipocentru (46 pav.). Pagal hipocentro gylį išskiriami žemės drebėjimai: paviršiniai – nuo ​​1 iki 10 km gylio, plutos – 30-50 km ir gilūs (arba plutoniniai) – nuo ​​100-300 iki 700 km. Pastarieji jau yra Žemės mantijoje ir yra susiję su judėjimais, vykstančiais giliosiose planetos zonose. Tokie žemės drebėjimai buvo pastebėti Tolimuosiuose Rytuose, Ispanijoje ir Afganistane. Labiausiai niokojantys yra paviršiaus ir plutos žemės drebėjimai.

Ryžiai. 46. Hipocentras (H), epicentras (Ep) ir seisminės bangos:

1 - išilginis; 2- skersinis; 3 - paviršutiniškas

Tiesiai virš hipocentro yra žemės paviršiuje epicentras.Šioje srityje pirmiausia atsiranda paviršiaus drebėjimas ir su didžiausia jėga. Žemės drebėjimų analizė parodė, kad seismiškai aktyviuose Žemės regionuose 70% seisminių reiškinių šaltinių yra 60 km gylyje, tačiau didžiausias seisminis gylis vis dar yra nuo 30 iki 60 km.

Iš hipocentro visomis kryptimis sklinda seisminės bangos, kurios pagal savo prigimtį yra tamprios vibracijos. Išilginės ir skersinės seisminės bangos išskiriamos kaip tampriosios vibracijos, sklindančios žemėje nuo žemės drebėjimų, sprogimų, smūgių ir kitų sužadinimo šaltinių. Seisminės bangos - išilginis, arba R- bangos (lot. primae- pirmasis), pirmiausia atvyksta į žemės paviršių, nes jų greitis yra 1,7 karto didesnis nei skersinių bangų; skersinis, arba 5 bangų (lat. secondae- antrasis) ir paviršutiniškas, arba L- bangos (lot. 1op-qeg- ilgas). Ilgiai Yra daugiau L bangų, o greičiai yra mažesni nei tie R- ir 5 bangų. Išilginės seisminės bangos – tai terpės gniuždymo ir tempimo bangos seisminių spindulių kryptimi (visomis kryptimis nuo žemės drebėjimo šaltinio ar kito sužadinimo šaltinio); skersinės seisminės bangos – šlyties bangos statmena seisminiams spinduliams kryptimi; paviršinės seisminės bangos yra bangos, sklindančios išilgai žemės paviršiaus. L-bangos skirstomos į Meilės bangas (skersiniai virpesiai horizontalioje plokštumoje be vertikalaus komponento) ir Rayleigh bangas (sudėtingi virpesiai su vertikaliu komponentu), pavadintas jas atradusių mokslininkų vardu. Statybos inžinieriui didžiausią susidomėjimą kelia išilginės ir skersinės bangos. Išilginės bangos sukelti uolienų plėtimąsi ir susispaudimą jų judėjimo kryptimi. Jie plinta visose terpėse – kietose, skystose ir dujinėse. Jų greitis priklauso nuo uolienų medžiagos. Tai matyti iš lentelėje pateiktų pavyzdžių. 11. Skersiniai virpesiai yra statmeni išilginiams virpesiams, sklinda tik kietoje terpėje ir sukelia šlyties deformaciją uolienose. Skersinių bangų greitis yra maždaug 1,7 karto mažesnis nei išilginių bangų.

Žemės paviršiuje nuo epicentro visomis kryptimis nukrypsta ypatingos rūšies bangos - paviršinės bangos, kurios savo prigimtimi yra gravitacijos bangos (kaip jūros bangavimas). Jų plitimo greitis mažesnis nei skersinių, tačiau ne mažiau žalingo poveikio konstrukcijoms.

Seisminių bangų veikimas, arba, kitaip tariant, žemės drebėjimų trukmė, dažniausiai pasireiškia per kelias sekundes, rečiau – per minutes. Kartais įvyksta ilgalaikiai žemės drebėjimai. Pavyzdžiui, Kamčiatkoje 1923 metais žemės drebėjimas truko nuo vasario iki balandžio (195 drebėjimai).

11 lentelė

Išilginių (y p) ir skersinių (y 5) bangų sklidimo greitis

įvairiose uolienose ir vandenyje, km/sek

Žemės drebėjimo stiprumo įvertinimas.Žemės drebėjimai nuolat stebimi naudojant specialius instrumentus – seismografus, kurie leidžia kokybiškai ir kiekybiškai įvertinti žemės drebėjimų stiprumą.

Seisminės svarstyklės (gr. žemės drebėjimas + lot. .?sd-

• 1a - kopėčios) naudojamas žemės drebėjimų metu žemės paviršiaus vibracijų (smūgių) intensyvumui įvertinti taškais. Pirmąją (artimą šiuolaikinei) 10 balų seisminę skalę 1883 m. kartu sudarė M. Rossi (Italija) ir F. Forelis (Šveicarija). Šiuo metu dauguma pasaulio šalių naudoja 12 taškų seisminės svarstyklės: „MM“ JAV (patobulinta Mercalli-Konkani-Zieberg skalė); Tarptautinis MBK-64 (pavadintas autorių S. Medvedevo, V. Shpohnheuerio, V. Karniko vardais, sukurtas 1964 m.); SSRS mokslų akademijos Žemės fizikos institutas ir kt. Japonijoje naudojama 7 balų skalė, sudaryta F. Omori (1900) ir vėliau daug kartų peržiūrėta. Nustatytas balas MBK-64 skalėje (patobulintas ir papildytas tarpžinybinės seismologijos ir žemės drebėjimams atsparios statybos tarybos 1973 m.):
  • apie žmonių ir daiktų elgesį (nuo 2 iki 9 balų);
  • pagal pastatų ir statinių sugadinimo ar sunaikinimo laipsnį (nuo 6 iki 10 balų);
  • dėl seisminių deformacijų ir kitų atsiradimo natūralių procesų ir reiškiniai (nuo 7 iki 12 balų).

Labai garsi yra Richterio skalė, kurią 1935 metais pasiūlė amerikiečių seismologas C.F. Richteris, teoriškai pagrindė kartu su B. Gutenbergu 1941-1945 m. dydžių skalė(M); patobulinta 1962 m. (Maskvos-Prahos mastu) ir kaip standartinį rekomenduojamą Tarptautinės Žemės vidaus seismologijos ir fizikos asociacijos. Šioje skalėje bet kurio žemės drebėjimo stiprumas apibrėžiamas kaip didžiausios seisminės bangos amplitudės (išreikštos mikrometrais) dešimtainis logaritmas, užfiksuotas standartiniu seismografu 100 km atstumu nuo epicentro. Kitais atstumais nuo epicentro iki seisminės stoties įvedama išmatuotos amplitudės korekcija, kad ji atitiktų standartinį atstumą. Richterio skalės nulis (M = 0) duoda židinį, kuriame seisminės bangos amplitudė 100 km atstumu nuo epicentro bus lygi 1 μm, arba 0,001 mm. Kai amplitudė padidėja 10 kartų, dydis padidėja vienu. Kai amplitudė mažesnė nei 1 μm, dydis turi neigiamas reikšmes; žinomos didžiausios vertės M = 8,5...9. Didumas - apskaičiuota vertė, santykinė seisminio šaltinio charakteristika, nepriklausoma nuo įrašymo stoties vietos; naudojama bendrai šaltinyje išsiskiriančiai energijai įvertinti (nustatytas funkcinis ryšys tarp dydžio ir energijos).

Šaltinyje išsiskirianti energija gali būti išreikšta absoliučia verte ( E, J), energinės klasės vertė (K = \%E) arba sutartinis dydis, vadinamas dydžiu,

KAM-5 K=4

M =--g--. Didžiausių žemės drebėjimų stiprumas

M = 8,5...8,6, o tai atitinka 10 17 -10 18 J arba septynioliktos - aštuonioliktos energijos klasės energijos išsiskyrimą. Žemės drebėjimų intensyvumas žemės paviršiuje (paviršiaus drebėjimas) nustatomas naudojant seisminio intensyvumo skales ir vertinamas sutartiniais vienetais – balais. Sunkumas (/) yra dydžio (M), židinio gylio funkcija (IR) ir atstumas nuo aptariamo taško iki epicentro SCH:

aš = 1,5 mln + 3,518 l/1 2 + Ir 2 +3.

Žemiau pateikiamos lyginamosios skirtingų žemės drebėjimų grupių charakteristikos (12 lentelė).

Lyginamosios žemės drebėjimų charakteristikos

Žemės drebėjimų pastatams ir konstrukcijoms jėgų poveikiui (seisminėms apkrovoms) apskaičiuoti naudojamos šios sąvokos: vibracijos pagreitis. (A), seismiškumo koeficientas ( Į c) ir didžiausias santykinis poslinkis (Apie).

Praktiškai žemės drebėjimų stiprumas matuojamas taškais. Rusijoje naudojama 12 balų skalė. Kiekvienas taškas atitinka tam tikrą vibracijos pagreičio vertę A(mm/s 2). Lentelėje 13 rodo modernią 12 balų skalę ir trumpai apibūdina žemės drebėjimų pasekmes.

Seisminiai taškai ir žemės drebėjimų pasekmės

13 lentelė

Seisminiai Rusijos regionai. Visas žemės paviršius suskirstytas į zonas: seismines, aseismines ir peneseismines. KAM seisminis apima sritis, esančias geosinklininėse srityse. IN aseizmas Teritorijose (Rusijos lygumoje, Vakarų ir Šiaurės Sibire) žemės drebėjimų nėra. IN penesizmoŠiose vietovėse žemės drebėjimai įvyksta gana retai ir yra mažo stiprumo.

Rusijos teritorijai buvo sudarytas žemės drebėjimų pasiskirstymo žemėlapis, kuriame nurodyti taškai. Seisminiai regionai apima Kaukazą, Altajaus, Užbaikalę, Tolimieji Rytai, Sachalinas, Kurilų salos, Kamčiatka. Šios teritorijos užima penktadalį teritorijos, kurioje jos yra didieji miestai. Šis žemėlapis šiuo metu atnaujinamas ir jame bus informacija apie žemės drebėjimų dažnumą laikui bėgant.

Žemės drebėjimai prisideda prie itin pavojingų gravitacinių procesų – nuošliaužų, griūčių, nuošliaužų – vystymosi. Paprastai visus septyneto ir didesnio balo žemės drebėjimus lydi šie reiškiniai ir jie yra katastrofiško pobūdžio. Plačiai paplitęs nuošliaužų ir nuošliaužų vystymasis buvo pastebėtas, pavyzdžiui, per Ašchabado žemės drebėjimą (1948), stiprų žemės drebėjimą Dagestane (1970), Chchhaltos slėnyje Kaukaze (1963), prieš

Linija R. Naryn (1946), kai seisminiai virpesiai atnešė didelius atmosferos ir sunaikintų uolienų masyvus, kurie buvo viršutinės dalys aukšti šlaitai, dėl kurių buvo užtvenktos upės ir susiformavo dideli kalnų ežerai. Silpni žemės drebėjimai taip pat turi didelę įtaką nuošliaužų vystymuisi. Tokiais atvejais jie yra tarsi postūmis, paleidimo mechanizmas jau paruoštam griūtims masyvui. Taigi, dešiniajame upės slėnio šlaite. Aktury Kirgizijoje po žemės drebėjimo 1970 m. spalį susidarė trys didelės nuošliaužos. Dažnai pastatus ir statinius veikia ne tiek patys žemės drebėjimai, kiek jų sukeliami nuošliaužų ir nuošliaužų reiškiniai (Karateginskoe, 1907, Sarez, 1911, Fayzabad, 1943, Khaitskoe, 1949 žemės drebėjimai). Seisminio griūties (griūties - griūties), esančios Babkha seisminėje struktūroje (šiaurinis Khamar-Dabano kalnagūbrio šlaitas, masės tūris, Rytų Sibiras), yra apie 20 mln. m3. 1911 m. vasarį įvykęs 9 balų žemės drebėjimas Sarez nuskriejo nuo dešiniojo upės kranto. Murgabas Usoy Darya santakoje su 2,2 milijardo m 3 uolienų masės, dėl kurios susiformavo 600–700 m aukščio, 4 km pločio, 6 km ilgio užtvanka ir ežeras 3329 m virš jūros lygio aukštyje. kurio tūris 17-18 km 3, veidrodžio plotas 86,5 km 2, 75 km ilgio, iki 3,4 km pločio, 190 m gylio Mažas kaimas buvo po griuvėsiais, o Sarez kaimas vandens.

Dėl seisminio smūgio per Khaito žemės drebėjimą (Tadžikistanas, 1949 m. liepos 10 d.), kurio stiprumas buvo 10 balų puikus vystymasis Takhti kalnagūbrio šlaite įvyko nuošliaužos, po kurių 30 m/s greičiu susidarė 70 metrų storio žemės lavinos ir purvo srautai. Purvo srauto tūris yra 140 milijonų m3, sunaikinimo plotas - 1500 km2.

Statyba seisminėse zonose (seisminis mikrozonavimas). At statybos darbaižemės drebėjimų vietose reikia atsiminti, kad seisminio žemėlapio balai apibūdina tik kai kurias vidutines vietovės dirvožemio sąlygas, todėl neatspindi specifinių geologinės savybės vienoje ar kitoje statybvietėje. Šie punktai turi būti patikslinti, remiantis konkrečiu statybvietės geologinių ir hidrogeologinių sąlygų tyrimu (14 lentelė). Tai pasiekiama padidinus pradinius taškus, gautus seisminis žemėlapis, vienetui plotams, sudarytiems iš birių uolienų, ypač drėgnų, ir jų sumažinimas vienu vienetu, jei plotas sudarytas iš stiprių uolienų. II kategorijos uolienos pagal seismines savybes išlaiko savo pirminę vertę nepakitusią.

Seisminių zonų balų koregavimas pagal inžinerinius-geologinius ir hidrogeologinius duomenis

Statybvietės balų koregavimas daugiausia galioja lygioms arba kalvotoms vietovėms. Kalnuotose vietovėse reikia atsižvelgti į kitus veiksnius. Pavojingos statybai vietovės su labai išskaidyta topografija, upių pakrantėmis, daubų ir tarpeklių šlaitais, nuošliaužomis ir karstinėmis vietovėmis. Teritorijos, esančios šalia tektoninių lūžių, yra itin pavojingos. Labai sunku statyti, kai gruntinio vandens lygis aukštas (1-3 m). Reikėtų atsižvelgti į tai, kad didžiausias sunaikinimas žemės drebėjimų metu vyksta pelkėse, užmirkusiose dulkėtose ir per mažai sutankėjusiose lioso uolienose, kurios seisminio drebėjimo metu stipriai sutankinamos, ardo ant jų pastatytus pastatus ir statinius.

Atliekant inžinerinius-geologinius tyrimus seisminėse zonose, privaloma atlikti papildomo darbo reglamentuoja atitinkamas SNiP 11.02-96 ir SP 11.105-97 skyrius.

Teritorijose, kuriose žemės drebėjimų stiprumas neviršija 7 balų, pastatų ir statinių pamatai projektuojami neatsižvelgiant į seismiškumą. Seisminėse zonose, t. y. vietovėse, kuriose apskaičiuotas seismiškumas yra 7, 8 ir 9 balai, pamatų projektavimas atliekamas pagal specialaus SNiP skyrių, skirtą pastatų ir konstrukcijų projektavimui seisminėse zonose.

Seisminėse zonose nerekomenduojama tiesti vandentiekio vamzdynų, magistralinių linijų ir kanalizacijos kolektorių vandens prisotintose dirvose (išskyrus akmenuotus, pusiau akmenuotus ir stambiasluoksnius), biriuose gruntuose, neatsižvelgiant į jų drėgnumą, taip pat kaip ir vietovėse, kuriose yra tektoninių trikdžių. Jei pagrindinis vandens tiekimo šaltinis yra požeminis vanduo iš įtrūkusių ir karstinių uolienų, papildomas šaltinis Paviršiniai vandens telkiniai visada turi tarnauti.

Didelis praktinę reikšmęžmogaus gyvybei ir gamybinei veiklai turi nuspėti žemės drebėjimo pradžios momentą ir jo stiprumą. Šiame darbe jau buvo pastebimų sėkmių, tačiau apskritai žemės drebėjimo numatymo problema vis dar yra vystymosi stadijoje.

Vulkanizmas yra magmos išsiveržimo iš žemės plutos gelmių į žemės paviršių procesas. Vulkanai- geologinės formacijos kalnų pavidalu ir kūgio, ovalo ir kitų formų iškilimai, susidarę tose vietose, kur magma išsiveržė į žemės paviršių.

Vulkanizmas pasireiškia subdukcijos ir obdukcijos srityse, o litosferos plokščių viduje - geosinklinų zonose. Daugiausia ugnikalnių yra Azijos ir Amerikos pakrantėse, Ramiojo vandenyno ir Indijos vandenynų salose. Taip pat ugnikalnių yra kai kuriose Atlanto vandenyno salose (prie Amerikos krantų), Antarktidoje ir Afrikoje bei Europoje (Italijoje ir Islandijoje). Yra aktyvių ir užgesusių ugnikalnių. Aktyvus yra tie ugnikalniai, kurie išsiveržia nuolat arba periodiškai; išnykęs– tie, kurie nustojo veikti, o apie jų išsiveržimus duomenų nėra. Kai kuriais atvejais užgesę ugnikalniai vėl atnaujina savo veiklą. Taip nutiko Vezuvijui, netikėtai išsiveržusiam 79 m. e.

Rusijos teritorijoje ugnikalniai žinomi Kamčiatkoje ir Kurilų salose (47 pav.). Kamčiatkoje yra 129 ugnikalniai, iš kurių 28 yra aktyvūs. Žymiausias ugnikalnis yra Klyuchevskaya Sopka (aukštis 4850 m), kurio išsiveržimas kartojasi maždaug kas 7-8 metus. Aktyvūs Avachinsky, Karymsky ir Bezymyansky ugnikalniai. Kurilų salose yra iki 20 ugnikalnių, iš kurių maždaug pusė yra aktyvūs.

Užgesę ugnikalniai Kaukaze – Kazbekas, Elbrusas, Araratas. Pavyzdžiui, Kazbekas dar buvo aktyvus kvartero pradžioje. Jo lavos daug kur dengia Gruzijos karinio kelio teritoriją.

Sibire užgesusių ugnikalnių taip pat buvo aptikta Vitim aukštumose.

Ryžiai. 47.

Vulkanų išsiveržimai vyksta įvairiais būdais. Tai labai priklauso nuo išsiveržiančios magmos tipo. Rūgštinės ir tarpinės magmos, būdamos labai klampios, išsiveržia sprogimais, išmesdamos akmenis ir pelenus. Mafinės magmos išsiliejimas dažniausiai vyksta ramiai, be sprogimų. Kamčiatkoje ir Kurilų salose ugnikalnių išsiveržimai prasideda nuo drebėjimo, po to įvyksta sprogimai, išsiskiriantys vandens garai ir karštos lavos išliejimas.

Pavyzdžiui, Klyuchevskaya Sopka išsiveržimas 1944–1945 m. lydėjo karšto kūgio susidarymas iki 1500 m aukščio virš kraterio, karštų dujų ir uolienų fragmentų išsiskyrimas. Po to įvyko lavos išsiliejimas. Išsiveržimą lydėjo 5 balų stiprumo žemės drebėjimas. Kai išsiveržia tokie ugnikalniai kaip Vezuvijus, dėl vandens garų kondensacijos iškrenta smarkūs krituliai. Atsiranda išskirtinė jėga ir didybė purvas teka, kurios, besiverždamos šlaitais, atneša didžiulis sunaikinimas ir niokojimas. Taip pat gali veikti vanduo, susidaręs tirpstant sniegui vulkaniniuose kraterių šlaituose; o kraterio vietoje susiformavęs ežerų vanduo.

Statant pastatus ir statinius vulkaninėse vietovėse kyla tam tikrų sunkumų. Žemės drebėjimai dažniausiai nepasiekia naikinamoji jėga, tačiau ugnikalnio išskiriami produktai gali turėti neigiamos įtakos pastatų ir konstrukcijų vientisumui bei jų stabilumui.

Daugelis išsiveržimų metu išsiskiriančių dujų, tokių kaip sieros dioksidas, yra pavojingos žmonėms. Vandens garų kondensacija sukelia katastrofiškus kritulių ir purvo srautus. Lava formuoja upelius, kurių plotis ir ilgis priklauso nuo vietovės nuolydžio ir reljefo. Pasitaiko atvejų, kai lavos srauto ilgis siekė 80 km (Islandija), o storis siekė 10-50 m. Pagrindinių lavų tėkmės greitis siekia 30 km/h, rūgščių – 5-7 km/val. pakilti nuo ugnikalnių vulkaniniai pelenai(dulkių dalelės), smėlis, lapiliai (1-3 cm skersmens dalelės), bombos (nuo centimetrų iki kelių metrų). Visos jos yra sukietėjusios lavas ir ugnikalnio išsiveržimo metu išsibarsčiusios į įvairius atstumus, žemės paviršių padengia kelių metrų nuolaužų sluoksniu, griūva pastatų stogai.

Žemės paviršius nuolat kinta. Per savo gyvenimą pastebime, kaip juda žemės pluta, keičiasi gamta: byra upių krantai, formuojasi nauji reljefai. Visus šiuos pokyčius matome, bet yra ir tokių, kurių nejaučiame. Ir tai yra geriausia, nes stiprūs žemės plutos judėjimai gali sukelti didelį sunaikinimą: žemės drebėjimai yra tokių pokyčių pavyzdys. Žemės gelmėse slypinčios jėgos geba išjudinti žemynus, pažadinti snaudžiančius ugnikalnius, visiškai pakeisti įprastą topografiją, kurti kalnus.

Plutos veikla

Pagrindinė žemės plutos aktyvumo priežastis – planetos viduje vykstantys procesai. Daugybė tyrimų parodė, kad kai kuriose srityse žemės pluta yra stabilesnė, o kitose – paslanki. Remiantis tuo, buvo sukurta visa galimų žemės plutos judėjimų schema.

Žievės judėjimo tipai

Žievės judesiai gali būti kelių tipų: mokslininkai juos suskirstė į horizontalius ir vertikalius. Vulkanizmas ir žemės drebėjimai buvo įtraukti į atskirą kategoriją. Kiekvienas plutos judėjimo tipas apima tam tikrus poslinkio tipus. Horizontaliai apima gedimus, įdubas ir raukšles. Judesiai vyksta labai lėtai.

Vertikalūs tipai apima žemės pakėlimą ir nuleidimą, kalnų aukščio didinimą. Šie pokyčiai vyksta lėtai.

Žemės drebėjimai

Tam tikrose planetos vietose vyksta stiprūs žemės plutos judėjimai, kuriuos vadiname žemės drebėjimais. Jie kyla dėl drebėjimo Žemės gelmėse: per sekundės ar sekundės dalį žemė krenta arba pakyla centimetrais ar net metrais. Dėl svyravimų pasikeičia kai kurių žievės sričių padėtis kitų atžvilgiu horizontaliomis kryptimis. Judėjimo priežastis – dideliame gylyje įvykęs žemės plyšimas arba poslinkis. Ši vieta planetos žarnyne vadinama žemės drebėjimo šaltiniu, o epicentras yra paviršiuje, kur žmonės jaučia tektoninius žemės plutos judesius. Būtent epicentruose atsiranda stipriausi drebėjimai, kylantys iš apačios į viršų, o paskui nukrypstantys į šonus. Žemės drebėjimų stiprumas matuojamas taškais – nuo ​​vieno iki dvylikos.

Mokslas, tiriantis žemės plutos judėjimą, būtent žemės drebėjimus, yra seismologija. Smūgių jėgai matuoti naudojamas specialus prietaisas – seismografas. Jis automatiškai matuoja ir įrašo bet kokius, net ir mažiausius, žemės virpesius.

Žemės drebėjimo mastelis

Pranešdami apie žemės drebėjimus girdime minimus taškus pagal Richterio skalę. Jo matavimo vienetas yra dydis: fizinis dydis, atspindintis žemės drebėjimo energiją. Su kiekvienu tašku energijos galia padidėja beveik trisdešimt kartų.

Tačiau dažniausiai naudojama santykinė tipo skalė. Abu variantai įvertina destruktyvų drebėjimo poveikį pastatams ir žmonėms. Pagal šiuos kriterijus žemės plutos virpesių nuo vieno iki keturių taškų žmonės praktiškai nepastebi, tačiau viršutiniuose pastato aukštuose esantys sietynai gali siūbuoti. Rodikliai svyruoja nuo penkių iki šešių taškų, ant pastatų sienų atsiranda įtrūkimų ir dūžta stiklai. Devyniuose taškuose griūva pamatai, griūva elektros linijos, o dvylikos taškų žemės drebėjimas gali nušluoti nuo Žemės paviršiaus ištisus miestus.

Lėti svyravimai

Ledynmečio metu žemės pluta, apgaubta ledu, labai išlinko. Ledynams tirpstant paviršius pradėjo kilti. Galite pamatyti įvykius, vykstančius senovėje palei žemės pakrantę. Dėl žemės plutos judėjimo pasikeitė jūrų geografija, formavosi nauji krantai. Ypač aiškiai matomi pokyčiai krante Baltijos jūra- tiek sausumoje, tiek iki dviejų šimtų metrų aukštyje.

Dabar Grenlandija ir Antarktida yra po didelėmis ledo masėmis. Mokslininkų teigimu, paviršius šiose vietose yra įlinkęs beveik trečdaliu ledynų storio. Jei manysime, kad kažkada ateis laikas ir ledas ištirps, tada prieš mus iškils kalnai, lygumos, ežerai ir upės. Palaipsniui žemė kils.

Tektoniniai judesiai

Žemės plutos judėjimo priežastys yra mantijos judėjimo pasekmė. IN ribinis sluoksnis tarp žemės plokštės ir mantijos labai aukšta temperatūra – apie +1500 o C. Stipriai įkaitusius sluoksnius spaudžia žemės sluoksniai, o tai sukelia garo katilo efektą ir provokuoja plutos poslinkį. Šie judesiai gali būti svyruojantys, sulankstomi arba nenutrūkstami.

Svyruojantys judesiai

Svyruojantys poslinkiai dažniausiai suprantami kaip lėti, žmonėms nepastebimi žemės plutos judesiai. Dėl tokių judesių vertikalioje plokštumoje įvyksta poslinkis: vienos vietos pakyla, o kitos krenta. Šiuos procesus galima atpažinti naudojant specialius įrenginius. Taigi paaiškėjo, kad Dniepro aukštuma kasmet pakyla ir leidžiasi po 9 mm, o šiaurės rytinė Rytų Europos lygumos dalis – 12 mm.

Vertikalūs žemės plutos judėjimai sukelia stiprius potvynius. Jei žemės lygis nukrenta žemiau jūros lygio, vanduo eina į žemę, o jei pakyla aukščiau, vanduo slūgsta. Mūsų laikais vandens traukimosi procesas stebimas Skandinavijos pusiasalyje, o vandens veržimasis – Olandijoje, šiaurinėje Italijos dalyje, Juodosios jūros žemumoje, taip pat pietiniai regionai JK. Charakteristikos sausumos nusėdimas – jūros įlankų susidarymas. Kylant plutai jūros dugnas virsta žeme. Taip susiformavo garsiosios lygumos: Amazonės, Vakarų Sibiro ir kai kurios kitos.

Breaking tipo judesiai

Jei uolos nėra pakankamai stiprios, kad atlaikytų vidines jėgas, jos pradeda judėti. Tokiais atvejais susidaro įtrūkimai ir gedimai su vertikaliu grunto poslinkio tipu. Povandeniniai plotai (grabenai) kaitaliojasi su horstais – iškilusiomis kalnų dariniais. Tokių nenutrūkstamų judėjimų pavyzdžiai yra Altajaus kalnai, Apalačai ir kt.

Blokų ir sulankstytų kalnų vidinė struktūra skiriasi. Jiems būdingi platūs stačiai šlaitai ir slėniai. Kai kuriais atvejais nuskendusios vietos prisipildo vandens, susidaro ežerai. Vienas garsiausių Rusijos ežerų yra Baikalas. Jis susidarė dėl sprogstamojo žemės judėjimo.

Sulankstomi judesiai

Jei uolienų lygiai yra plastiški, tada horizontalaus judėjimo metu prasideda uolienų smulkinimas ir rinkimas į raukšles. Jei jėgos kryptis yra vertikali, tada uolos juda aukštyn ir žemyn, o lankstymas stebimas tik horizontaliai. Matmenys ir išvaizda raukšlės gali būti bet kokios.

Žemės plutos raukšlės susidaro gana dideliame gylyje. Veikiami vidinių jėgų jie kyla į viršų. Panašiai iškilo ir Alpės, ir Kaukazo kalnai, ir Andai. Šiuose kalnų sistemos tose vietose, kur jos iškyla į paviršių, aiškiai matomos raukšlės.

Seisminiai diržai

Kaip žinoma, žemės plutą sudaro litosferos plokštės. Šių darinių pasienio zonose pastebimas didelis mobilumas ir dažni žemės drebėjimai, susidaro ugnikalniai. Šios sritys vadinamos seismologinėmis juostomis. Jų ilgis siekia tūkstančius kilometrų.

Mokslininkai nustatė dvi milžiniškas juostas: Ramiojo vandenyno dienovidinį ir Viduržemio jūros-Trans Azijos platumą. Seismologinio aktyvumo juostos visiškai atitinka aktyvų kalnų statybą ir vulkanizmą.

Mokslininkai pirminę ir antrinę seismiškumo zonas išskiria į atskirą kategoriją. Antrieji apima Atlanto vandenynas, Arktis, regionas Indijos vandenynas. Šiose srityse vyksta maždaug 10 % žemės plutos judėjimo.

Pirmines zonas vaizduoja sritys su labai aukšta seisminis aktyvumas, stiprūs žemės drebėjimai: Havajai, Amerika, Japonija ir kt.

Vulkanizmas

Vulkanizmas yra procesas, kurio metu magma juda viršutiniuose mantijos sluoksniuose ir artėja prie žemės paviršiaus. Tipiškas pasireiškimas vulkanizmas – tai geologinių kūnų susidarymas nuosėdinėse uolienose, taip pat lavos išleidimas į paviršių susidarant specifiniam reljefui.

Vulkanizmas ir žemės plutos judėjimas yra du tarpusavyje susiję reiškiniai. Dėl žemės plutos judėjimo susidaro geologinės kalvos arba ugnikalniai, po kuriais praeina įtrūkimai. Jie yra tokie gilūs, kad per juos kyla lava, karštos dujos, vandens garai ir uolienų nuolaužos. Žemės plutos svyravimai išprovokuoja lavos išsiveržimus, į atmosferą išleidžiant didžiulius kiekius pelenų. Šie reiškiniai daro didelę įtaką orams ir keičia ugnikalnių topografiją.

Tektoniniai žemės plutos judėjimai vyksta veikiant radioaktyviosioms, cheminėms ir šiluminėms energijoms. Šie judesiai veda prie įvairios deformacijosžemės paviršiaus, taip pat sukelti žemės drebėjimus ir ugnikalnių išsiveržimus. Visa tai lemia reljefo pokyčius horizontalia arba vertikalia kryptimi.

Visoje daug metų mokslininkai tiria šiuos reiškinius, kuria prietaisus, kurie leidžia fiksuoti bet kokius seismologinius reiškinius, net ir pačius nereikšmingiausius žemės virpesius. Gauti duomenys padeda įminti Žemės paslaptis, taip pat įspėja žmones apie artėjančius ugnikalnių išsiveržimus. Tiesa, artėjančio stipraus žemės drebėjimo kol kas prognozuoti negalima.